La AMPK y la homeostasis energética Los seres humanos necesitamos energía para llevar a cabo nuestras funciones, las cuales nos permite desarrollarnos en nuestro medio ambiente. Esta energía proviene de los alimentos los cuales en los seres que no son capaces de fabricarlos conocidos como heterótrofos se valdrán de la oxidación de dichos compuestos para obtener el Acetil-CoA el cual será sustrato del ciclo de Krebs y mediante la obtención de coenzimas reducidas que intervendrán en la fosforilación oxidativa se obtendrá la mayor reserva energética que se dará a conocer como ATP (Adenosín trifosfato). Al romper los enlaces de fosfato de la molécula de ATP se libera energía la cuál será utilizada por las vías metabólicas que lo requieran. Al acabarse las reservas energéticas es necesario que exista un elemento que revele cuando esto ocurre de manera que se estimule la elaboración de ATP y se inhiba aquellas rutas metabólicas que disminuyan su concentración intracelular. El responsable de ello es las células animales consistirá en una enzima llamada AMPK mientras que en las células vegetales encontraremos a la Snf1 como homologa de AMPK. Cuando ocurre el gasto de las reservas energéticas, bien sea por el ejercicio o alguna situación donde no se pueda incorporar glucosa en sangre, en el caso de la diabetes tipo II, los niveles de AMP se elevarán y conllevará a la activación de la AMPK, quien tiene por función fosforilar enzimas que intervienen en vías donde se consume ATP ya que éstas al añadirles un grupo fosfato quedarán inactivadas por el contrario las enzimas que intervienen en las vías donde se produce ATP entre ellas la glicolisis quedarán activas al ser fosforiladas y esto conllevará a un homeostasis energética. La AMPK es un complejo formado por tres subunidades, una α (catalítica) y una β y una gamma (reguladoras). La subunidad α está formada por dos dominios, uno autor regulador (DR) y otro con actividad quinasa (DK). Por su parte la subunidad β está formada por tres dominios: un domino de unión al glucógeno (GDB), el dominio KIS, él cual permite la unión con la subunidad α y el dominio ASC que se une a la subunidad gamma. Gracias a estos dos últimos dominios antes citados se logra la interacción entre las 3 subunidades. La subunidad gamma comprende dominios CBS los cuales gracias a ello esta subunidad tendrá la capacidad de controlar el contenido de energía celular. Ésta subunidad podrá unir AMP lo que producirá un cambio en la conformación de manera que quede expuesto el dominio catalítico de la subunidad α llevando a cabo así la enzima su función. A su vez para que la AMPK esté totalmente activada es fundamental la fosforilación de la subunidad α por la LKB1. En caso de que no ocurra no va a existir un agente que active a la AMPK por tanto podrá conllevar a una constante producción de células ya que éstas serán incapaces de reconocer los niveles energéticos y regular su metabolismo. En las levaduras encontramos a la homologa de la AMPK que se describe como una proteína capaz de utilizar glucosa para obtener energía a través de glucolisis anaerobia y es conocida como Snf1 quien tendrá un vinculo con el metabolismo de las levaduras ya que su función en ausencia de glucosa consistirá en fosforilar a la proteína Mig1 que se separará de los genes que permiten el uso de otros carbohidratos, al contrario de lo que ocurre en presencia de glucosa donde Mig1 estará unida a estos genes. Gracias a la existencia de estos elementos que sirven como detectores del total de energía que hay en la célula, nuestro organismo tendrá un funcionamiento ideal aún en condiciones de estrés. Referencias Bibliográficas
Al romper los enlaces de fosfato de la molécula de ATP se libera energía la cuál será utilizada por las vías metabólicas que lo requieran. Al acabarse las reservas energéticas es necesario que exista un elemento que revele cuando esto ocurre de manera que se estimule la elaboración de ATP y se inhiba aquellas rutas metabólicas que disminuyan su concentración intracelular. El responsable de ello es las células animales consistirá en una enzima llamada AMPK mientras que en las células vegetales encontraremos a la Snf1 como homologa de AMPK.
Cuando ocurre el gasto de las reservas energéticas, bien sea por el ejercicio o alguna situación donde no se pueda incorporar glucosa en sangre, en el caso de la diabetes tipo II, los niveles de AMP se elevarán y conllevará a la activación de la AMPK, quien tiene por función fosforilar enzimas que intervienen en vías donde se consume ATP ya que éstas al añadirles un grupo fosfato quedarán inactivadas por el contrario las enzimas que intervienen en las vías donde se produce ATP entre ellas la glicolisis quedarán activas al ser fosforiladas y esto conllevará a un homeostasis energética.
La AMPK es un complejo formado por tres subunidades, una α (catalítica) y una β y una gamma (reguladoras). La subunidad α está formada por dos dominios, uno autor regulador (DR) y otro con actividad quinasa (DK). Por su parte la subunidad β está formada por tres dominios: un domino de unión al glucógeno (GDB), el dominio KIS, él cual permite la unión con la subunidad α y el dominio ASC que se une a la subunidad gamma. Gracias a estos dos últimos dominios antes citados se logra la interacción entre las 3 subunidades. La subunidad gamma comprende dominios CBS los cuales gracias a ello esta subunidad tendrá la capacidad de controlar el contenido de energía celular. Ésta subunidad podrá unir AMP lo que producirá un cambio en la conformación de manera que quede expuesto el dominio catalítico de la subunidad α llevando a cabo así la enzima su función.
A su vez para que la AMPK esté totalmente activada es fundamental la fosforilación de la subunidad α por la LKB1. En caso de que no ocurra no va a existir un agente que active a la AMPK por tanto podrá conllevar a una constante producción de células ya que éstas serán incapaces de reconocer los niveles energéticos y regular su metabolismo.
En las levaduras encontramos a la homologa de la AMPK que se describe como una proteína capaz de utilizar glucosa para obtener energía a través de glucolisis anaerobia y es conocida como Snf1 quien tendrá un vinculo con el metabolismo de las levaduras ya que su función en ausencia de glucosa consistirá en fosforilar a la proteína Mig1 que se separará de los genes que permiten el uso de otros carbohidratos, al contrario de lo que ocurre en presencia de glucosa donde Mig1 estará unida a estos genes.
Gracias a la existencia de estos elementos que sirven como detectores del total de energía que hay en la célula, nuestro organismo tendrá un funcionamiento ideal aún en condiciones de estrés.
Referencias Bibliográficas